CN105818259B - 一种多容重硫氧镁发泡保温板及其生产设备和工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水泥领域，具体讲，涉及一种多容重发泡保温板及其生产设备和工艺。所述生产设备包括控制系统、储料系统、配料系统、搅拌系统、分料系统、集料系统、模箱及轨道系统、运转系统、脱模系统和切割及包装系统；储料系统、配料系统、搅拌系统、分料系统与所述集料系统依次连接；在运转系统的转运下，模箱及轨道系统将集料系统与脱模系统、切割及包装系统相连接。本发明设备及工艺可以同时无缝的生产几种不同容重的硫氧镁发泡保温板，实现连续、自动化、高效生产发泡无机硫氧镁产品，可靠性高，造价低，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及水泥领域，具体讲，涉及一种多容重硫氧镁发泡保温板及其生产设备和工艺。
背景技术
在世界能源短缺的大背景下，能源短缺问题已成为制约我国经济增长和社会发展的关键性因素，而建筑能耗无疑是我国能源消耗的大户，据统计，我国建筑总能耗约占社会终端能耗的30％，其中建筑物的采暖、制冷约占建筑能耗的60％。到2020年，预计全国建筑能耗将是目前全国所有建筑消耗能源的2～3倍，建筑节能已经成为当前和今后几十年必须面对和亟待解决的重大课题，中国建筑材料联合会印发的《建筑材料行业“十二五”科技发展规划》指出，建筑节能与绿色建筑已成为国家可持续发展的重大需求。
降低建筑能耗的重要途径之一就是增加建筑外围结构的保温性能，这就要求我们要大力发展外墙外保温材料。目前，外墙外保温系统采用的保温材料多为有机材料，如聚苯板(EPS)、挤塑板等(XPS)。有机保温材料成本低廉、施工方便，具有良好的保温效果，但由于具有憎水性的聚苯板和挤塑板等有机保温材料与常规的亲水性材料不相容，导致其面层以外的后续施工质量不易保证，容易出现面层砂浆开裂、脱落、空鼓等质量问题，严重影响了建筑围护结构的保温隔热性能。此外，有机外墙保温材料最大的问题是易燃，能引发火灾，危害生命安全，造成重大的经济损失。由于涉及严重的防火问题，美国早已有20多个州禁止使用聚苯乙烯泡沫(EPS)；英国则规定18米以上的建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统；德国规定22米以上的建筑不允许使用该系统；日本政府出台法规，将耐热性好、燃烧后发烟量低的酚醛泡沫作为公共建筑的标准耐燃物。
与有机类保温材料相比较，无机保温材料的阻燃性强、防火等级高，基本为A级防火，保温材料不易变形、稳定性好，在施工过程中与墙体基面和抹面层的粘结较为牢固，很少出现空鼓开裂现象，在使用全寿命过程安全性高。另外，无机保温材料的强度等力学性能较好，使用寿命长，具有很高的耐久性，并且，施工简便、周期短，工程造价成本低，并符合国家生态环保的要求，能充分利用工业废弃物，在生产应用过程中还可以实现循环再利用。
目前使用较为广泛的无机保温产品有岩棉产品、发泡玻璃、发泡陶瓷、非金属矿产品类及发泡水泥等，几种产品的对比如表1所示：
表1：
从表1可以看出，发泡水泥类产品投入小，能耗低，节能减排效果好，产品性价比高，市场前景广阔。目前，发泡水泥类所用的水泥多为普通硅酸盐水泥，如52.5级，为降低成本也选用42.5级。由其所制备得到的无机保温材料有着自身的一些缺点，如干密度偏大、强度不够高、保温隔热性能稍差。并且，就普通硅酸盐水泥而言，其制备工艺采用“两磨一烧”工艺，耗能巨大，因此，需找替代普通硅酸盐水泥的水泥和其发泡制品。与硅酸盐水泥相比，镁质水泥，特别是硫氧镁水泥，具有一些优异的物理力学性能和其它工程性质，如水泥浆凝结硬化快，不需要湿养护固化，其耐火性高，导热性低，耐磨性很好，回弹性优良，碱度低；具有很高的强度，50～80MPa的抗压强度是很常见的，最高抗压强度可达170MPa；制备工艺简单，生产能耗低；与一些有机或无机骨料如锯木屑、木粉、矿石粉末和砂石等有很强的粘结力等。一些工业发达国家，如美国、日本、德国、法国和前苏联等国家，通过大量的研究，已将镁质碱式盐水泥应用于工业地板、墙体材料、防火制品、防火保护层、泡沫隔热材料、混凝土和磨具的粘结剂等领域，由于它们的外观很像大理石，可制成隔墙板和拉毛粉饰等。以硫氧镁水泥为胶凝材料，添加轻质骨料、防水材料、抗裂纤维、和发泡剂发泡制得的无机保温材料防火、导热、密度、抗压强度、抗折强度、吸水率、收缩性等综合性能优良，且容重可以根据材料用途不同而进行调控。
现有的发泡水泥生产设备，通过人工注入发泡剂等，间歇性生产，增加了人力成本的同时，生产效率低下，且添加计量准确度不高，无法保证发泡水泥的发泡程度。同时，由于发泡硬化脱模时间过长，周转时间太长，导致了模箱数的大大增加，提高了投资成本，扩大了占地面积。中国专利CN204278249中公开了一种生产发泡水泥的设备，包括：上料装置、一次搅拌装置、注水装置、添加装置、二次搅拌装置、卸料装置、放料装置、存储装置、传动装置及烘干装置。由于其二次搅拌装置固定，只能生产单一容重的产品，无法满足生产不同容重的保温产品。
此外，随着高层建筑的普及，砌体结构的建筑越来越少，也就是用传统的“砖”做承重墙的越来越少，大量的“砖”改为轻质、隔音、保温的仅起围护作用轻质“砖”或砌块，如加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板、隔墙板等。同样发泡水泥也可以作为墙体材料而使用。
有鉴于此，有必要提供一种全自动生产硫氧镁发泡水泥产品的设备和工艺，以满足不同要求的产品性能的生产工艺。
发明内容
本发明的首要发明目的在于提出一种多容重硫氧镁发泡保温板的生产设备。
本发明的第二发明目的在于提出采用该设备进行生产的方法。
为了完成本发明的目的，采用的技术方案为：
本发明涉及一种多容重硫氧镁发泡保温板的生产设备，包括控制系统1、储料系统10、配料系统2、搅拌系统3、分料系统4、集料系统5、模箱及轨道系统6、运转系统7、脱模系统8和切割及包装系统9；
其中，储料系统10、配料系统2、搅拌系统3、分料系统4、集料系统5依次连接；在运转系统7的转运下，模箱及轨道系统6将集料系统5、脱模系统8、切割及包装系统9相连接；
所述储料系统10包括硫酸镁粉料仓101、氧化镁粉料仓102、外加剂粉料仓103、骨料粉仓104和发泡剂罐105。
优选的：所述配料系统2包括粉料输送机、称量料斗、称重传感器、料仓振动器和阀门；
所述储料系统10中的硫酸镁粉料仓101、氧化镁粉料仓102、外加剂粉料仓103、骨料粉仓104分别与相应的粉料称量料斗21相连接；
所述搅拌系统3包括水泥搅拌罐、发泡搅拌罐和泥浆泵送系统；
所述分料系统4包括分料管路和分料气动蝶阀；
所述集料系统5用于将不同体积的搅拌罐卸料出口汇集起来；
所述模箱及轨道系统6包括轨道、模框和模托；
所述运转系统7包括液压泵站；
所述脱模系统8包括液压脱模机、液压送料机和坯料输送线；用于发泡材料脱模和脱模后的传送；
所述切割及包装系统9用于对生产成型的发泡材料切割并包装。
优选的：所述搅拌系统3中的发泡搅拌罐为多个；优选四个，四个硫氧镁发泡搅拌罐在同一平面分两组对称设置；进一步优选的，四个所述发泡搅拌罐分别用于生产容重为100～200kg/m3、200～400kg/m3、400～600kg/m3、600～800kg/m3的板材。
优选的，所述模箱及轨道系统6的轨道系统为环形，并优选矩形；所述运转系统7包括在所述轨道系统内设置的用于推动模箱转运的液压推杆和用于模箱限位的定位抱夹器。
优选的，所述生产设备还包括养护系统11；所述养护系统11包括保温箱、喷雾器。
本发明还涉及采用该备生产多容重硫氧镁发泡保温板的方法，包括以下步骤：
1、计算得到水、硫酸镁、氧化镁、外加剂、发泡剂注入量与容重的关系曲线，将关系曲线数据输入所述控制系统1，所述控制系统1控制所述配料系统2进行配料；所述储料系统10中的所述硫酸镁粉料仓101、所述氧化镁粉料仓102、所述外加剂粉料仓103、所述骨料粉仓104分别与所述配料系统2中相应的粉料称量料斗21相连接，原料由所述储料系统10经配料系统2输送至所述搅拌系统3中进行搅拌，制备得到的不同容积的泥浆置于不同的发泡搅拌罐中；
2、在所述分料系统4中，将不同发泡搅拌罐中的泥浆与发泡剂混合，并通过集料系统将发泡泥浆转运至所述模箱及轨道系统6的模框中；
3、在所述运转系统7的转运下，模框中经过固化毛坯的通过所述模箱及轨道系统6运转至所述脱模系统8，将形成的毛坯与模具分离；
4、所述毛坯最后通过所述切割及包装系统9进行切割和包装即得到多容重板材。
优选的，分料系统4受到控制系统控制。
优选的，在所述分料系统中的发泡搅拌时间为3～5秒，优选为3秒；从泥浆与发泡剂加料开始至卸料时间为7～10秒，优选7秒。
优选的，在步骤(3)中，所述脱模的时间为30分钟～2小时，优选30分钟～50分钟。
优选的，所述外加剂粉料仓103中的外加剂选自外加剂A、外加剂B、外加剂C、外加剂D、外加剂E、外加剂F、外加剂G、外加剂H中的至少一种；
所述外加剂A选自羧酸或其盐、羧酸的酸酐或其盐、二元羧酸或其盐、磺酸、磺酸的酸酐或其盐、膦酸、膦酸的酸酐或其盐、磷酸或其盐、硼酸、硼砂、硅酸钠中的至少一种；
所述羧酸以R-COOH表示，所述磺酸以R-SO3H表示，所述二元羧酸以HOOC-R-R-COOH表示，所述膦酸以RP(O)(OH)2或R2P(O)OH表示；R选自取代或未取代的C1-15烃基，取代基选自含有氧、氮、磷或硫原子的基团；
优选的，所述外加剂A选自草酸、磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢钠、磷酸三钠、六偏磷酸钠、甲酸、甲酸盐、酒石酸、酒石酸盐、乳酸、氨基酸、水杨酸、磺基水杨酸、丙二酸、丁二酸，蔗糖、葡萄糖、葡萄糖酸钠、醋酸钠中的至少一种；
所述外加剂B选自木质素系减水剂、萘磺酸系减水剂、水溶性树脂减水剂或聚羧酸减水剂中的至少一种；所述木质素系减水剂选自木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁中的至少一种；所述水溶性树脂减水剂选自三聚氰胺树脂、古玛隆树脂；
所述外加剂C选自早强剂选自氯盐类早强剂、硫酸盐类早强剂或有机胺类早强剂；所述氯盐类早强剂选自氯化钙、氯化钾、氯化铝或三氯化铁中的至少一种，优选为氯化钙；所述硫酸盐类早强剂选自硫酸钠、硫代硫酸钙、硫酸铝或硫酸铝钾中的至少一种，优选为硫酸钠；所述有机胺类早强剂选自三乙醇胺或三异丙醇胺，优选为三乙醇胺；
所述外加剂D选自糖类缓凝剂或木质素磺酸盐类缓凝剂，优选为木钙和糖蜜，更有选为蜜糖；
所述外加剂E选自聚合物、聚合物单体、蛋白、多肽、淀粉或阴离子表面活性剂中的至少一种；聚合物选自聚乙烯醇、聚丙烯、聚丙烯腈、木质素、羟丙基甲基纤维素；聚合物单体选自丙烯酰胺，丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯醇、乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、异戊二烯或丙烯；阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠；
所述外加剂F选自可溶性树脂酸盐、文沙尔树脂、皂化的吐尔油、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、磺化石油羟类的可溶性盐中的至少一种；
所述外加剂G选自硅烷或硅氧烷；
所述外加剂H选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、木质素纤维或羟丙基甲基纤维素纤维中的至少一种。
本发明的有益效果为：
一、本发明提供一种全自动多容重硫氧镁发泡保温板的制作装备与工艺，完全摒弃现有设备凭感官凭经验进行配料的工艺，排出人为因素的干扰，完全根据测量计算来提供配料，提高水泥发泡剂的生产工艺水平，使得生产出的硫氧镁发泡保温板的每个批次的容重稳定，容重偏差控制在±3％以内。同时，该装备与工艺可以同时无缝的生产几种不同容重的硫氧镁发泡保温板。本发明的设备和工艺设计可实现连续、自动化、高效生产硫氧镁发泡产品，设计紧凑、先进、合理，可靠性高，造价低，生产效率高，从根本上区别传统或者其他型的发泡水泥产品生产线设备。
二、本发明的工艺可以实现生产不同容重的发泡硫氧镁水泥，可以实现无缝连接自动化生产，提高生产效率，一条生产线可以当多条使用，大大降低了生产不同容重产品的造价。
三、本发明的设备占地面积大大缩小，产能极大提高，岗位用工减少90％以上，劳动强度低，无需繁琐搬运。
四、本发明的工艺配比先进合理，生产成品性价比高，不仅使生产线可实现连续化，自动化生产，提高产能，降低占地及用工人数。
采用本发明的工艺和设备制备硫氧镁发泡保温板和墙体材料性能指标如表2所示：
表2：
| 项目 | 单位 | 性能指标 |
| 干体积密度 | Kg/m3 | 100～800 |
| 导热系数 | w/m·K | ≤0.05 |
| 吸水率(v/va) | ％ | ≤10 |
| 干缩值 | Mm/m | ≤0.70 |
| 抗压强度 | MPa | ≥0.90 |
| 拉拔强度 | MPa | ≥0.12 |
| 燃烧性能 | - | A1 |
其中，干体积密度为所有可以发泡的发泡产品的密度范围，在此不一一单独列出。
附图说明
图1是本发明的生产线总图：
1—控制系统，2—配料系统，3—搅拌系统，4—分料系统，5—集料系统，6—模箱及轨道系统，7—运转系统，8—脱模系统，9—切割及包装系统，10—储料系统，11—养护系统。
图2是本发明发泡搅拌装置的空间布置图：
31—100～200kg/m3发泡搅拌罐，32—200～400kg/m3发泡搅拌罐，33—400～600kg/m3发泡搅拌罐，34—600～800kg/m3发泡搅拌罐。
图3为储料系统10中各粉仓的布局图：
101—硫酸镁粉料仓、102—氧化镁粉料仓、103—外加剂粉料仓、104—骨料粉仓、105—发泡剂罐、21—粉料称量料斗。
下面将结合本实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行详细的描述，所描述的实施例仅仅是本发明中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式
为了克服现有机发泡板生产设备和工艺的不足，本发明提供了一种全自动且可同时生产多容重的硫氧镁发泡板的生产设备和工艺，可以全自动连续的生产不同容重的发泡板。
本发明涉及一种多容重硫氧镁发泡保温板的生产设备，包括控制系统1、储料系统10、配料系统2、搅拌系统3、分料系统4、集料系统5、模箱及轨道系统6、运转系统7、脱模系统8和切割及包装系统9；其中，储料系统10、配料系统2、搅拌系统3、分料系统4、集料系统5依次连接；在运转系统7的转运下，模箱及轨道系统6将集料系统5与脱模系统8、切割及包装系统9相连接；储料系统10包括硫酸镁粉料仓101、氧化镁粉料仓102、外加剂粉料仓103、骨料粉仓104和发泡剂罐105。
其中，控制系统1由可编程逻辑控制器组成，PLC操作控制柜、脱模控制箱、摆渡操作台、气控箱、称重仪表箱、控制电脑组成。通过该控制系统可以实现生产线全自动化。
储料系统10由粉料仓、上料装置与除尘器组成。粉料储存在钢制筒仓中，其可适用于一般的水泥基的硫氧镁发泡保温板。其差异为筒仓的个数与容积不同。发泡剂与水的箱罐根据物料的不同的耐腐蚀程度考虑不同的材质。
其中，粉料仓根据粉料的种类选择数量，根据粉料的使用量确定大小尺寸。
储料系统的上料装置可以根据不同的来料形式来选用不同的上料方式。如果来料是由水泥罐车运送则直接由储料仓配套的上料管直接泵送至料仓中。上料管上装配有止回阀来防止送料终止时物料返回。如果来料为袋装物料则由斗提机提升至粉仓中，并在前端装备除尘器。
其中，为配合整套系统的运行，首先，要通过对不同容重的发泡产品进行定量实验，计算得到水、硫酸镁、氧化镁、外加剂、发泡剂注入量与容重的关系曲线；然后，将关系曲线数据输入控制系统1的上位机中，通过上位机的交互界面将参数传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器通过计算与接收到的数字或模拟信号，发出控制命令，控制各执行器。储料系统10中的硫酸镁粉料仓101、氧化镁粉料仓102、外加剂粉料仓103、骨料粉仓104分别与相应的粉料称量料斗21相连接。储料系统10中各粉仓的布局图如图3所示。储料系统10中的粉料仓设置料斗所称得的物料重量经过称重传感器测量，通过变送传送至可编程逻辑控制器。达到设定值可编程逻辑控制器通过计算控制各气动阀门放料。在一次搅拌与二次搅拌之间的泥浆泵送量可由两种方式控制：一种是使用变频电机与电磁流量计配合达到控制效果。一种是使用气动或电动阀门与电磁流量计配合来达到控制效果。在双氧水的定量控制上采用定量泵的控制方式或采用加装称量斗的方式。
配料系统2主要包括粉料输送机、称量料斗、称重传感器、料仓振动器和阀门；在设备中是由多种设备组成，具体可由粉料螺旋输送机、粉料称量料斗21、粉料称重传感器、粉料落料阀、料仓振动器、气动调节阀、水称量料斗、水称重传感器、气动水泄料阀、发泡剂罐、发泡剂可控进料阀、发泡剂称重传感器、发泡剂泄料阀、称量系统支架、泥浆计量料斗、泥浆料斗卸料阀、泥浆计量传感器。配料系统与可编程逻辑控制器相关联，通过可编程逻辑控制器精确的计量与输送信号，可以严格控制各种物料的配比。
其中，粉仓根据粉料的种类数量选择对应的数量，根据粉料的使用情况设计大小。
搅拌系统3包括水泥搅拌罐、发泡搅拌罐和泥浆泵送系统，用于将水泥原料进行搅拌混合，具体的，由水泥搅拌罐、适合不同容重的不同体积发泡搅拌罐、公用的泥浆泵送系统、统一的搅拌架及操作平台组成。其中，水泥搅拌罐与各料斗相连接，可以保证物料搅拌均匀与迅速地混合成为水泥。搅拌混合好的水泥通过卸料装置根据发泡材料不同容重要求通过可编程序控制器输送至不容的发泡搅拌罐内进行发泡。在发泡搅拌中，根据不同容重硫氧镁发泡保温板的容重和规格的要求选择出不同的发泡搅拌罐体积、浆液搅拌器尺寸与电机功率。
优选的，搅拌系统3设有确保施工过程中水泥浆和发泡泥浆的生产流量稳定的料位高低警报装置；在水泵和发泡剂泵的管线安装为避免水灰不均或泡沫比例不均匀的高低流量报警装置。
优选的，搅拌系统3中的发泡搅拌罐为多个；优选四个，四个硫氧镁发泡搅拌罐在同一平面分两组对称设置，更优选矩形布置，这样可以最大化的利用空间；进一步优选的，四个所述发泡搅拌罐分别用于生产容重为100～200kg/m3、200～400kg/m3、400～600kg/m3、600～800kg/m3的硫氧镁发泡板材。四个发泡搅拌罐的空间布置为底部在同一平面上的使得发泡搅拌罐出布置紧凑并有利于发泡泥浆浇筑到模具内。发泡搅拌装置的空间布置图如图2所示。
分料系统4包括分料管路和分料气动蝶阀，分料系统4可根据设定的不同要求，将泥浆泵送至不同体积的发泡搅拌罐中。根据发泡材料容重和规格的要求，可以通过程序控制器控制所选用的发泡搅拌罐，和精确的水泥浆量，将称量出的适合不同容重的物料添加在不同体积的搅拌罐中与准确计量处的发泡剂进行混合生产出发泡材料。在分料的过程中启闭迅速，分料准确，优化分料管路路径使得管道沿程阻力与局部阻力到达最小。最大限度上减少浆液再分料管路上的滞留时间与壁挂。
集料系统5用于将不同体积的搅拌罐卸料出口汇集起来。发泡后的水泥浆通过统一出口浇筑在模箱中，极大的节省了空间和传送装置，优化集料管路路径使得管道沿程阻力与局部阻力到达最小，最大限度上减少浆液在集料管路上的滞留时间与壁挂，使得集料系统的出料均匀连续。由集料系统5出来的不同容重的硫氧镁发泡浆液注入模箱及轨道系统6上的模框中进行发泡，轨道传送和入模将液量由控制系统进行严格控制，确保硫氧镁发泡浆液可以准确注入模框内，注入量可以在发泡完成后充满整个模框。
模箱及轨道系统6包括轨道、模框和模托；轨道用于模箱的运输，跟根据生产线进行设计，并优选为环形或矩形，方便模框和模托运送和循环使用，从而可提高运输效率并实现自动化；将发泡浆液注入传送轨道上的模框中以进行发泡。
运转系统7包括液压泵站，以及在所述轨道系统内设置的用于推动模箱转运的液压推杆和用于模箱限位的定位抱夹器，可靠性高，运转稳定，自动化程度高，无需人工搬运操作。具体的，由液压泵站、液压推缸、摆渡车、定位抱夹器组成。进一步优选的，在矩形轨道每一条边的起点设置液压推杆，在矩形轨道每一条边的端点设置定位抱夹器起到机械限位的作用。
脱模系统8包括液压脱模机、液压送料机和坯料输送线；用于硫氧镁发泡材料脱模和脱模后的传送；可以实现全自动脱模，减免人工劳动强度。
切割及包装系统9用于对生产成型的发泡材料切割并包装，用于对生产成型的硫氧镁发泡材料根据用途要求不同切割成为不同规格的产品，并进行包装。可实现自动切割与包装一体化。
优选的，搅拌系统3中的发泡搅拌罐为多个；优选四个，四个所述发泡搅拌罐在同一平面分两组对称设置；进一步优选的，四个所述发泡搅拌罐分别用于生产容重为100～200kg/m3、200～400kg/m3、400～600kg/m3、600～800kg/m3的板材。
优选的，生产设备还包括养护系统11，养护系统11包括保温箱、喷雾器。
本发明还涉及采用该备生产多容重硫氧镁发泡保温板的方法，包括以下步骤：
1、通过预实验计算得到水、硫酸镁、氧化镁、外加剂、发泡剂注入量与容重的关系曲线，将关系曲线数据输入所述控制系统1，控制系统1控制配料系统2进行配料；储料系统10中的硫酸镁粉料仓101、氧化镁粉料仓102、外加剂粉料仓103、骨料粉仓104分别与配料系统2中相应的粉料称量料斗21相连接；
2、原料由储料系统10经配料系统2输送至搅拌系统3中进行搅拌，制备得到的不同容积的泥浆置于不同的发泡搅拌罐中；
3、受控制系统的控制，分料系统4将不同发泡搅拌罐中的泥浆与发泡剂混合，并通过集料系统5将发泡泥浆转运至模箱及轨道系统6的模框中；分料系统中的发泡搅拌时间为3～5秒，优选为3秒；从泥浆与发泡剂加料开始至卸料时间为7～10秒，优选7秒；
4、在运转系统7的转运下，模框中经过固化的毛坯通过模箱及轨道系统6运转至脱模系统8，将形成的毛坯与模具分离；脱模的时间为30分钟～2小时，优选30分钟～50分钟。脱模时间指从发泡开始计时到模框中的发泡材料硬化被顶出模框为止，脱模时间太长，模框数会增加，导致轨道所承载的模框数过多而直径过大，重量增加，动力增大，占地面积变大，从而成本提高。
5、毛坯最后通过切割及包装系统9进行切割和包装即得到多容重板材。
其中：硫酸镁粉料仓101中的硫酸镁为MgSO4.nH2O，其中n＝1，2，…12，可以是其中一种，也可是其中几种的组合。
氧化镁粉料仓102中的氧化镁为菱镁矿轻烧粉、白云石轻烧粉、分析纯氧化镁中的一种或者两种。优选的轻烧氧化镁的氧化镁活性含量在65～85％，若氧化镁含量不足可以通过分析纯的氧化镁进行调配。
外加剂粉料仓103中含多种外加剂，可根据硫氧镁发泡水泥的具体要求进行选择。但由于本发明中的脱模时间比传统发泡技术要缩短8倍，因此外加剂中需添加少量早强剂等可缩短发泡时间的添加剂。
骨料粉仓104中的骨料为轻质骨料。选自粉煤灰、矿渣微粉、硅灰、木屑、石膏粉、白云石粉、页岩分等轻质骨料中的一种或多种，根据水泥性能要求而调配，调配方法是该发明研究团队所掌握的。
发泡剂罐105中的发泡剂优选双氧水，双氧水的浓度范围为15wt～50wt％，优选的为30wt％。
根据图1所示，本发明涉及一种全自动硫氧镁发泡保温板和墙体材料的生产设备和工艺，可同时生产多容重的硫氧镁发泡保温板和墙体材料。包括控制系统1，所述控制系统可由可变程序控制器，PLC或DCS系统控制，采用高可靠性与高容错性的控制系统，可实现全自动控制。通过控制系统可以准确确定水灰比，发泡剂的添加量和发泡保温板和墙体材料的容重。控制系统通过控制配料系统2将储存在筒仓中物料用螺旋给料机输送至称量斗中，精确称量后通过气动蝶阀将物料投入到搅拌系统3中，各物料和水在搅拌系统3中充分混合搅拌生产水泥浆。达到搅拌效果后的成品浆液通过泥浆泵泵送至分料系统4中，根据设定的不同容重的硫氧镁发泡保温板的要求，分料系统4将泥浆泵送至不同体积的发泡搅拌罐中，经过迅速充分的搅拌后。发泡浆液通过集料系统5灌入模具中。
发泡浆液在模箱及轨道系统6中持续发泡、固化。在传送链上的模具通过运转系统7的气动气缸推杆实现换向转运。在运转系统7的转运下，发泡硫氧镁保温板在模具中经过一段时间的固化，达到脱模系统8中进行脱模，脱模系统采用液压缸顶出的方式将硫氧镁发泡保温板与模具分离。分离后的模具继续通过传送链进行传送循环。分离后的硫氧镁发泡保温板进入自动切割系统、快速包装系统9中进行分层自动切割、包装。最后不同容重的硫氧镁发泡保温板堆放在不同的养护区域11中进行分类养护。
实施例1：
采用本发明图1所示的设备进行四种硫氧镁硫氧镁发泡保温板的制备，配料如表3所示。利用以下是生产发泡保温板的原料配比，所用发泡搅拌罐为31。
表3：
外加剂为各种外加剂的混合物，在此不一一列出。
制备方法为：
1、通过预实验计算得到水、硫酸镁、氧化镁、外加剂、发泡剂注入量与容重的关系曲线，将关系曲线数据输入所述控制系统1，控制系统1控制配料系统2进行配料；储料系统10中的硫酸镁粉料仓101、氧化镁粉料仓102、外加剂粉料仓103、骨料粉仓104分别与配料系统2中相应的粉料称量料斗21相连接；
2、原料由储料系统10经配料系统2输送至搅拌系统3中进行搅拌，制备得到的不同容积的泥浆置于不同的发泡搅拌罐中；
3、受控制系统的控制，分料系统4将不同发泡搅拌罐中的泥浆与发泡剂混合，并通过集料系统5将发泡泥浆转运至模箱及轨道系统6的模框中；分料系统中的发泡搅拌时间为3秒，从泥浆与发泡剂加料开始至卸料时间为7秒；
4、在运转系统7的转运下，模框中经过固化的毛坯通过模箱及轨道系统6运转至脱模系统8，将形成的毛坯与模具分离；
5、毛坯最后通过切割及包装系统9分别进行切割和包装即得，制备得到的硫氧镁发泡保温板的性能指标如表4所示：
表4：
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (21)
1.一种生产多容重硫氧镁发泡保温板的方法，其特征在于，所述方法所采用的生产设备包括控制系统、储料系统、配料系统、搅拌系统、分料系统、集料系统、模箱及轨道系统、运转系统、脱模系统和切割及包装系统；
其中，所述储料系统、所述配料系统、所述搅拌系统、所述分料系统、所述集料系统依次连接；在运转系统的转运下，模箱及轨道系统将集料系统与脱模系统、切割及包装系统相连接；
所述储料系统包括硫酸镁粉料仓、氧化镁粉料仓、外加剂粉料仓、骨料粉仓和发泡剂罐；
所述方法包括以下步骤：
(1)计算得到水、硫酸镁、氧化镁、外加剂、发泡剂注入量与容重的关系曲线，将关系曲线数据输入所述控制系统，所述控制系统控制所述配料系统进行配料；所述储料系统中的所述硫酸镁粉料仓、所述氧化镁粉料仓、所述外加剂粉料仓、所述骨料粉仓分别与所述配料系统中相应的粉料称量料斗相连接，原料由所述储料系统经配料系统输送至所述搅拌系统中进行搅拌，制备得到的不同容积的泥浆置于不同的发泡搅拌罐中；
(2)在所述分料系统中，将不同发泡搅拌罐中的泥浆与发泡剂混合，并通过所述集料系统将发泡泥浆转运至所述模箱及轨道系统的模框中；
(3)在所述运转系统的转运下，所述模框中经过固化的毛坯通过所述模箱及轨道系统运转至所述脱模系统，将形成的毛坯与模具分离；
(4)所述毛坯最后通过所述切割及包装系统进行切割和包装即得到多容重板材。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述配料系统包括粉料输送机、称量料斗、称重传感器、料仓振动器和阀门；
所述储料系统中的所述硫酸镁粉料仓、所述氧化镁粉料仓、所述外加剂粉料仓、所述骨料粉仓分别与所述配料系统相应的粉料称量料斗相连接；
所述搅拌系统包括水泥搅拌罐、发泡搅拌罐和泥浆泵送系统；
所述分料系统包括分料管路和分料气动蝶阀；
所述集料系统用于将不同体积的搅拌罐卸料出口汇集起来；
所述模箱及轨道系统包括轨道、模框和模托；
所述运转系统包括液压泵站；
所述脱模系统包括液压脱模机、液压送料机和坯料输送线；用于发泡材料脱模和脱模后的传送；
所述切割及包装系统用于对生产成型的发泡材料切割并包装。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搅拌系统中的发泡搅拌罐为多个。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搅拌系统中的发泡搅拌罐为四个，四个所述发泡搅拌罐在同一平面分两组对称设置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，四个所述硫氧镁发泡搅拌罐分别用于生产容重为100～200kg/m3、200～400kg/m3、400～600kg/m3、600～800kg/m3的硫氧镁发泡保温板。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模箱及轨道系统的轨道系统为环形，所述运转系统中还包括设置于所述轨道系统内、用于推动模箱转运的液压推杆和用于模箱限位的定位抱夹器。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模箱及轨道系统的轨道系统为矩形。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生产设备还包括养护系统；所述养护系统包括保温箱、喷雾器。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分料系统受到控制系统控制。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述分料系统中的发泡搅拌时间为3～5秒；从泥浆与发泡剂加料开始至卸料时间为7～10秒。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述分料系统中的发泡搅拌时间为3秒。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，从泥浆与发泡剂加料开始至卸料时间为7秒。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述脱模的时间为30分钟～2小时。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述脱模的时间为30分钟～50分钟。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外加剂粉料仓中外加剂选自外加剂A、外加剂B、外加剂C、外加剂D、外加剂E、外加剂F、外加剂G、外加剂H中的至少一种；
所述外加剂A选自羧酸或其盐、羧酸的酸酐或其盐磺酸、磺酸的酸酐或其盐、膦酸、膦酸的酸酐或其盐、磷酸或其盐、硼酸、硼砂、硅酸钠中的至少一种；所述羧酸或其盐包括二元羧酸或其盐；
所述羧酸以R-COOH表示，所述磺酸以R-SO3H表示，所述二元羧酸以HOOC-R-R-COOH表示，所述膦酸以RP(O)(OH)2或R2P(O)OH表示；R选自取代或未取代的C1-15烃基，取代基选自含有氧、氮、磷或硫原子的基团；
所述外加剂B选自木质素系减水剂、萘磺酸系减水剂、水溶性树脂减水剂或聚羧酸减水剂中的至少一种；所述木质素系减水剂选自木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁中的至少一种；所述水溶性树脂减水剂选自三聚氰胺树脂、古玛隆树脂；
所述外加剂C选自早强剂，所述早强剂选自氯盐类早强剂、硫酸盐类早强剂或有机胺类早强剂；所述氯盐类早强剂选自氯化钙、氯化钾、氯化铝或三氯化铁中的至少一种；所述硫酸盐类早强剂选自硫酸钠、硫代硫酸钙、硫酸铝或硫酸铝钾中的至少一种；所述有机胺类早强剂选自三乙醇胺或三异丙醇胺；
所述外加剂D选自糖类缓凝剂或木质素磺酸盐类缓凝剂；
所述外加剂E选自聚合物、聚合物单体、蛋白、多肽、淀粉或阴离子表面活性剂中的至少一种；聚合物选自聚乙烯醇、聚丙烯、聚丙烯腈、木质素、羟丙基甲基纤维素；聚合物单体选自丙烯酰胺，丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯醇、乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、异戊二烯或丙烯；阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠；
所述外加剂F选自可溶性树脂酸盐、文沙尔树脂、皂化的吐尔油、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、磺化石油羟类的可溶性盐中的至少一种；
所述外加剂G选自硅烷或硅氧烷；
所述外加剂H选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、木质素纤维或羟丙基甲基纤维素纤维中的至少一种。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述外加剂A选自草酸、磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢钠、磷酸三钠、六偏磷酸钠、甲酸、甲酸盐、酒石酸、酒石酸盐、乳酸、氨基酸、水杨酸、磺基水杨酸、丙二酸、丁二酸，蔗糖、葡萄糖、葡萄糖酸钠、醋酸钠中的至少一种。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述氯盐类早强剂选自氯化钙。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述硫酸盐类早强剂选自硫酸钠。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述有机胺类早强剂选自三乙醇胺。
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述外加剂D选自木钙和糖蜜。
21.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述外加剂D选自蜜糖。
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